发明名称 控制选择成长予以作成薄膜的方法
摘要 本发明系关将至少2种之材质所构成之基板收纳于真空容器内,对至少2种材质之1材质供给含附着系数低分子之反应气体于真空容器内,对另一基板材质表面进行选择成长之薄膜作成方法。设定供给反应气体之真空容器内之压力为反应气体分子之平均自由行径(d)较真空容器内的基板及真空容器之真空侧露出壁间之最短距离(L)为为(d>L)之压力领域。真空容器内供给之反应气体总量为对该反应气体附着系数低材质之表面,到达薄膜发生时之量,停止供给反应气体。换言之,碰撞基板之反应气体分子总量在附着系数低材质之表面,到达薄膜发生时之量,停止供给者。
申请公布号 TW205603 申请公布日期 1993.05.11
申请号 TW080107271 申请日期 1991.09.13
申请人 电气股份有限公司;亚尼尔巴股份有限公司 发明人 辰巳彻;明田川贤一;酒井纯朗
分类号 H01L21/20;H01L21/203 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种作成薄膜方法,其特征为至少2种之 材质所构成之基板表面上,只在至少一种 材质表面上,作成薄膜之方法中 i)将基板收容于真空容器内,真空容 器内真空排气至所定之压力后,将反应气 体导入真空容器内, ii)设定供给反应气体真空容器内之 压力为反应气体分子之平均自由行径(d) 较真空容器内之基板及真空容器之真空侧 露出壁间之最短距离(L)为长(d>L)之 压力领域, iii)只在构成基板表面至少2种材质 之一材质上成长薄膜,导入真空容器内反 应气体之供给总量达到另一材质上产生薄 膜之量时,停止反应气体导入真空容器者。 2﹒一种作成薄膜方法,其特征为至少2种之 材质所构成之基板表面上,只在至少一种 材质表面上作成薄膜之方法中 i)将基板收容于真空容器内,真空容 器内真空排气至所定之压力后,将反应气 体导入真空容器内, ii)设定供给反应气体真空容器内之 压力为反应气体分子之平均自由行径(d) 较真空容器内之基板及真空容器之真空侧 露出壁间之最短距离(L)为长(d/L)之 压力领域, iii)只在构成基板表面至少2种材质 之一材质上成长薄膜,飞至基板之反应气 体分子之总量达到另一材质上产生薄膜之 量时,停止反应气体导入真空容器者。 3.如申请专利范围第1项或第2项所述之作 成薄膜方法,其中基板之一材质表面成长 之薄膜系外延成长之薄膜。 4.如申请专利范围第1项或第2项所述之作 成薄膜方法,其中设定供给反应气体真空 容器内之压力为1.510^-2Torr以下者。 5.如申请专利范围第1项所述之作成薄膜方 法,其中真空容器内供给反应气体之总量 系设定基板温度予以控制。 6.如申请专利范围第1项及第2项所述之作 成薄膜方法,其中基板表面由二氧化矽与 矽所构成,反应气体为乙矽烷,只于矽表 面成长外延矽膜者。 7.如申请专利范围第1项或第2项所述之作 成薄膜方法,其中基板表面由四氮化三矽 与矽所构成,反应气体为乙矽烷气体,只 于矽之表面成长外延矽膜者。 8.如申请专利范围第1项或第2项所述之作 成薄膜方法,其中基板表面所构成之至少 2种材质系对反应气体而言,附着系数为 相异者。 9.如申请专利范围第2项所述之作成薄膜方 法,其中飞至基板之反应气体分子总量 P cr1系由下式求得: 在此,T为反应气体之温度,M为反 应气体分子之分子量,NA为亚佛加厥数 ,P为反应气体之压力。再则t cr1为压 力P时之反应气体供给速度V除另一材质 上发生薄膜时之反应气体供给总量Qc之値 (t cr1=Qc/v)。 10. 如申请专利范围第2项所述之作成薄膜 方法,其中飞至基板上反应气体分子之总 量系设定基板温度予以控制者。 11.如申请专利范围第2项所述之作成薄膜 方法,其中基板表面系由二氧化矽及矽所 构成,反应气体为乙矽烷,基板温度与反 应气体临界分子总量之间,为以下条件者。 12.如申请专利范围第2项之作成薄膜方法 ,其中在某装置下,供给反应性气体时, 求得反应气体供给速度(v)和真空容器内 压力(P)之后,使用彼等之値,以下式 计算求得临界供给量Qc,以此临界供给量 为停止导入反应气体于真空容器内之量。 T为反应气体温度 M为反应气体分子量 NA为亚佛加厥数 t cr1临界分子总量 13.一种作成薄膜方法,其特征为至少2种 之材质所构成之基板表面上,只在至少一 种材质表面上作成薄膜之方法中 i)将基板收容于真空容器内,真空容 器内真空排气至所定之压力后,将反应气 体导入真空容器内, ii)设定供给反应气体真空容器内之 压力为反应气体分子之平均自由行径(d) 较真空容器内之基板及真空容器之真空侧 露出壁间之最短距离(L)为长(d>L)之 压力领域, iii)只在构成基板表面至少2种材质 之一材质上成长薄膜,导入真空容器内反 应气体之供给总量为测定另一方材质上达 到发生薄膜时之反应气体供给总量之量, 以后作成薄膜在达到测定之反应气体供给 总量时,停止导入反应气体至真空容器内。图示简 单说明: 第1图为此发明实施例使用装置之构 成图。 第2图为乙矽烷气体分子构造模型。 第3图为在此发明实施例下,氧化膜 上无多矽核形成之照片,(a)为RHEED像 之照片,(b)为表面SEM像之照片。 第4图为在相同实施例之下于氧化膜 上发生多矽核形成之照片。(a)的为RHEED 像之照片,(b)为表面SEM像之照片。 第5图系表示此发明实施例崩解选择 成长临界量基板温度之依存性之图表。 第6图为将氧化膜上多矽成长之成长 机构模型化所示之图。 第7图为表示外延矽膜成长速度之基 板温度依存性之图表。 第8图为表示以四氮化三矽膜图案形 成之矽基板,进行选择成长实施例临界量 之基板温度依存性之图表。 第9图为二氧化矽膜及四氧化三故膜 表面形成之多矽膜之SEM照片,对(a)为 二氧化矽,(b)为四氧化三矽者。 第10图为表示其他本发明实施例选择 成长崩解临界量基板温度依存性之图表。 第11图为同其他实施例Si2H6气体之 流量与压力关系图
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